补偿控制模型论文-林建雄

补偿控制模型论文-林建雄

导读:本文包含了补偿控制模型论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:SCARA机器人,动力学模型,Adams仿真,加加速度连续

补偿控制模型论文文献综述

林建雄[1](2019)在《基于动力学模型的工业机器人力矩补偿控制研究》一文中研究指出随着自动化水平的提高,自动化生产线不断朝着高质量高效率运行的方向发展,作为主要的执行机构工业机器人的高速高精度控制显得举足轻重。工业机器人是一个强耦合的复杂系统,基于运动学控制的机器人存在高速大转矩时位置偏差大,急停时关节容易出现振动,提高响应速度超调现象严重等缺点,在很大程度上限制机器人的运动效率和运行性能,甚至对机器人造成损坏。机器人动力学研究机器人运动和关节驱动力矩的关系,基于机器人动力学模型的控制策略从根源关节力矩出发来提高系统控制性能。本文以SCARA机器人为研究对象展开关于机器人动力学的研究。针对机器人关节摩擦现象的复杂性,对常用的库伦+粘滞摩擦模型中加入高速补偿项进行改进,拟合结果表明改进的摩擦模型更好的表征了SCARA机器人的摩擦效应,并通过Matlab和Adams联合仿真解决了关节摩擦力矩和本体运动力矩实验中难以解耦的问题,验证了动力学建模和参数辨识的可靠性。针对机器人高速运动中轨迹跟踪精度变差的问题,提出了机器人关节空间轨迹规划加加速度连续有界的解决方案,并提出通过9次多项式和叁角函数两种形式进行PTP运动的轨迹规划,配合机器人多轴协同算法进行实验,对比梯形速度曲线算法,9次多项式和叁角函数算法的跟随误差分别降低了7.6%和3.5%,轨迹定位时间分别提高0.024s和0.022s。针对机器人高速变点位PTP运动时驱动力矩超限的问题,基于动力学模型对力矩的预测,配合加速度迭代寻优算法对力矩超限点位的PTP运动加速度值进行优化。实验结果表明,多点位PTP运动的总运行时间优化前后分别为7.82s和7.84s,驱动力矩的峰值优化前后分别为112.2N·m和84.19N·m,在效率相近的情况下有效的降低了峰值力矩保护减速机。针对国内伺服系统和总线技术的局限性,对永磁同步电机的模型及控制进行简述,并由伺服驱动器的叁闭环结构入手分析了基于机器人动力学模型的惯量补偿控制和计算力矩法前馈控制模型,期望达到减小力矩波动提高机器人控制系统性能的目的。本文通过虚拟样机动力学联合仿真及实验的形式对动力学进行解耦单独验证,使得动力学物理意义明确,可靠性更高;通过推导加加速度连续有界的轨迹规划算法有效的提高了关节的轨迹跟踪精度,减小定位时间;通过基于动力学模型的加速度寻优算法限制驱动力矩不超过减速机峰值转矩,提高减速机使用寿命;分析了基于高性能伺服的惯量补偿控制和计算力矩法前馈补偿控制策略,期望提高控制系统性能。(本文来源于《江南大学》期刊2019-06-01)

王斌锐,芦韩,靳明涛,谢胜龙[2](2019)在《气动肌肉肘关节MPI迟滞模型与补偿控制》一文中研究指出针对气动肌肉驱动的四连杆肘关节输入气压与输出角度间的迟滞进行分析。建立肘关节迟滞的PrandtlIshlinskii(PI)模型,采用Levenberg-Marquardt方法辨识模型参数;选择改进Play算子合适的包络函数,设计一种可描述非对称迟滞现象的改进PI(Modified PI,MPI)模型,相较于传统PI模型(Classical PI,CPI),MPI模型对非对称迟滞曲线拟合度更高。基于MPI模型,设计前馈积分逆补偿器,并与PID组成积分逆补偿控制器(MPI-I-I-PID);完成了MPI-I-I-PID、PID与基于CPI模型的积分逆补偿PID控制器(CPI-I-I-PID)的位置控制仿真。仿真结果表明,MPI-I-I-PID可以减小跟踪误差,提高跟踪精度。在不同负载下进行了控制实验,实验结果表明,随着负载增加,补偿效果减弱,为此在补偿器中加入分段PID,MPI-I-I-pPID可减小抖动幅度,降低肘关节跟踪误差,提高位置控制精度和稳定性,验证了迟滞补偿器的有效性。(本文来源于《农业机械学报》期刊2019年06期)

魏琼,焦宗夏,王君,李书廷[3](2018)在《基于LuGre模型的气动位置伺服系统摩擦补偿控制》一文中研究指出气动伺服系统的摩擦力/驱动之比较大,摩擦力模型复杂、受影响因素较多且存在一定的不确定性,导致精确建模比较困难;另一方面,摩擦力和气体的低刚度、弱阻尼特性相互作用导致爬行、黏滑振荡现象,严重影响了伺服系统的动态及稳态性能的提升。在综合考虑摩擦力特征、系统自身非线性、未建模动态不确定性及摩擦力和系统性能相互影响的基础上,结合LuGre摩擦模型,采用双观测器估计摩擦力模型中的部分不确定性参数,提出非线性自适应反步摩擦补偿控制方法。通过在低速和高速工况下分别进行试验验证,并与PID控制方法进行比较,结果表明非线性自适应反步摩擦补偿控制方法有效改善了起步阶段的动态滞后现象,减少了低速工况下爬行及高速工况下的黏滑振荡现象,提高系统的响应速度及跟踪精度。(本文来源于《机械工程学报》期刊2018年20期)

宋江鹏,周荻,孙广利,祁智辉[4](2018)在《基于自适应模型补偿的双级惯性稳定平台鲁棒控制(英文)》一文中研究指出为了实现更加优越的跟踪精度,光电惯性稳定平台采取粗、精双级控制系统形式。其中,粗级控制系统为常规的陀螺稳定平台,而精级控制系统由二级微动伺服控制系统组成,用来控制成像光路中透镜的精密运动。首先,本文对双级控制系统动力学模型进行建模,将其表示为多输入、多输出(MIMO)的耦合控制系统。然后,针对双级控制系统动力学模型的特点,推导了基于自适应模型前馈补偿的综合鲁棒H_∞控制策略,保证了双级控制系统的整体稳定性,实现良好的跟踪性能和鲁棒性;然后,通过Lyapunov方法证明了双级控制系统的稳定性。最后,仿真和实验结果证明了所提控制器的有效性和可行性。(本文来源于《Journal of Central South University》期刊2018年11期)

王治国,郑泽东,李永东,彭忠,邓智昌[5](2018)在《一拍滞后对叁相异步电机模型预测电流控制的影响及补偿方法》一文中研究指出模型预测控制概念清晰且易于处理包含约束条件的多变量控制问题,已经成为电力传动领域研究的热点。该文利用系统闭环模型及闭环极点分布等方法,研究了一拍滞后对叁相异步电机连续控制集模型预测电流控制(CCS-MPCC)的影响,并从预测的动、静态特性以及电机参数敏感性等方面比较了四种基于模型的滞后补偿方法。首先,介绍了叁相异步电机CCS-MPCC的基本原理;其次,利用系统闭环模型分析了一拍滞后对CCS-MPCC的影响,并给出了四种基于模型的预测补偿方法;最后,通过仿真和实验验证了一拍滞后对模型预测控制的影响,并比较了四种滞后补偿方法的特性。实验结果表明,改进降阶观测器具有良好的一拍滞后补偿特性,可以有效降低电流控制的超调、振荡以及纹波,提高CCS-MPCC的动态响应速度和控制稳定性。(本文来源于《电工技术学报》期刊2018年21期)

雷晓犇,李雪丰,王传奇,韩建定[6](2018)在《新型逆变器有限集模型预测控制误差补偿策略》一文中研究指出传统叁相逆变电路有限集模型预测控制(FCS-MPC)算法中未考虑计算时间和建模误差对电路的影响,导致在开关序列选择后状态变量真实值偏离期望值,失去了最优性。针对该问题,在新型逆变电路混合逻辑动态模型的基础上分析了忽略计算延迟对电路的影响,并在具有延时补偿的预测控制策略的基础上提出了一种新的建模误差的补偿策略和参考变量预测方法。通过前一时刻的状态对当前时刻的建模误差进行预测,同时在当前时刻进行补偿,从而提高了系统的稳定性,降低了总谐波畸变率。最后通过实验验证了所提方法的可行性。(本文来源于《电力电子技术》期刊2018年09期)

于晓文,杨辉,郝丽娜[7](2018)在《基于改进J-A模型的气动肌肉迟滞建模及其补偿控制》一文中研究指出针对气动肌肉非对称迟滞现象,采用改进Jiles-Atherton(J-A)模型来对其进行描述,并利用自适应权重粒子群来对模型所需参数进行辨识;通过与实验数据进行对比,对所建模型精度进行验证。基于所建迟滞模型,进而提出一种积分逆迟滞补偿器,通过将其引入到PID控制系统中,实现对气动肌肉的迟滞补偿控制。仿真结果表明,引入迟滞补偿器后显着提高了对气动肌肉的控制精度,验证了所提迟滞补偿器的有效性。(本文来源于《液压与气动》期刊2018年07期)

王婷,张昆峰,武飞[8](2018)在《基于模型的舵机非线性因素补偿控制研究》一文中研究指出为了抑制非线性因素对导弹舵机性能的影响,本文对电动舵机中的非线性因素进行研究分析,建立相关的非线性因素模型,并将非线性模型与舵机控制系统模型综合,同时对基于模型的自适应补偿舵机控制算法进行研究,实现了依赖于模型的自适应控制策略,设计了可以实现对非线性和扰动因素模型参数在线估计并进行补偿的自适应控制器,仿真结果表明该算法对舵机控制系统的稳态精度、超调量、相移、稳定性等有较大改善。(本文来源于《航空兵器》期刊2018年02期)

钟志宏,方晓春,林飞,杨中平[9](2017)在《基于内置式永磁同步电机单电流环弱磁控制的模型补偿式自抗扰控制器设计》一文中研究指出在永磁同步电机控制系统中,一方面,外部扰动不可预估,内部参数时常变化;另一方面,永磁同步电机控制系统在弱磁区由于非线性和开关频率的影响,系统的动态性能以及鲁棒性均大大降低,本文提出一种运用在弱磁区的模型补偿式自抗扰控制器,将所有系统的非线性因素均归为系统的扰动,构建扩张状态观测器对其进行观测和补偿;且为了提升扩张状态观测器对扰动观测的精准性,对观测器进行了模型的补偿。仿真表明该自抗扰控制方法不仅能够提高系统在弱磁区的响应速度,并且无超调,还能有效的抑制外部扰动和内部参数变化带来的影响。(本文来源于《Proceedings of the 3rd International Conference on Electrical and Information Technologies for Rail Transportation 2017(EITRT 2017)》期刊2017-10-20)

程靖,陈力,梁建勋[10](2017)在《空间机器人双臂捕获航天器后基于模型误差补偿的辅助对接控制》一文中研究指出空间机器人系统在太空中可用于完成空间站组装部件,失效卫星的捕获和维修以及太空设备日常维护等任务[1-3]。与宇航员舱外作业相比,空间机器人的使用不仅降低了空间活动成本,也克服了宇航员舱外活动时间有限和无法长期执行高强度的重复性工作的局限。随着空间科技的发展,空间任务对空间机器人负载能力、灵活性及运动稳定性的要求越来越高。而双臂空间机器人与灵长类动物上肢相似,更有利于抓捕和服务非合作目标,以及对目标实施多任务操作,因此双臂空间机器人系统理论研究也越来越多地得到了研究人员的关注。本文讨论的是双臂空间机器人捕获航天器后的姿态管理和辅助对接操作的协调控制问题。首先,根据碰撞理论及闭环约束几何关系,获得了捕获操作后闭链混合体系统的动力学方程,并分析了混合体系统受到的冲击效应。为了完成捕获操作后系统姿态受扰运动的镇定及辅助对接操作需求,针对存在参数摄动的抓捕后混合体系统,提出了LQ神经网络自适应控制方案。空间机器人系统本质上是一个高度非线性系统,本文所提控制方案利用RBF神经网络补偿系统的未知非线性部分,克服了传统LQ控制需要精确系统参数的限制,以实现反馈线性化。之后,根据李亚普诺夫理论,证明了控制系统满足渐进稳定条件。为保证各臂协同操作,运用加权最小范数法分配力矩。最后,通过数值仿真试验验证了所提控制方案的有效性。(本文来源于《第十届全国多体动力学与控制暨第五届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集》期刊2017-09-22)

补偿控制模型论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

针对气动肌肉驱动的四连杆肘关节输入气压与输出角度间的迟滞进行分析。建立肘关节迟滞的PrandtlIshlinskii(PI)模型,采用Levenberg-Marquardt方法辨识模型参数;选择改进Play算子合适的包络函数,设计一种可描述非对称迟滞现象的改进PI(Modified PI,MPI)模型,相较于传统PI模型(Classical PI,CPI),MPI模型对非对称迟滞曲线拟合度更高。基于MPI模型,设计前馈积分逆补偿器,并与PID组成积分逆补偿控制器(MPI-I-I-PID);完成了MPI-I-I-PID、PID与基于CPI模型的积分逆补偿PID控制器(CPI-I-I-PID)的位置控制仿真。仿真结果表明,MPI-I-I-PID可以减小跟踪误差,提高跟踪精度。在不同负载下进行了控制实验,实验结果表明,随着负载增加,补偿效果减弱,为此在补偿器中加入分段PID,MPI-I-I-pPID可减小抖动幅度,降低肘关节跟踪误差,提高位置控制精度和稳定性,验证了迟滞补偿器的有效性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

补偿控制模型论文参考文献

[1].林建雄.基于动力学模型的工业机器人力矩补偿控制研究[D].江南大学.2019

[2].王斌锐,芦韩,靳明涛,谢胜龙.气动肌肉肘关节MPI迟滞模型与补偿控制[J].农业机械学报.2019

[3].魏琼,焦宗夏,王君,李书廷.基于LuGre模型的气动位置伺服系统摩擦补偿控制[J].机械工程学报.2018

[4].宋江鹏,周荻,孙广利,祁智辉.基于自适应模型补偿的双级惯性稳定平台鲁棒控制(英文)[J].JournalofCentralSouthUniversity.2018

[5].王治国,郑泽东,李永东,彭忠,邓智昌.一拍滞后对叁相异步电机模型预测电流控制的影响及补偿方法[J].电工技术学报.2018

[6].雷晓犇,李雪丰,王传奇,韩建定.新型逆变器有限集模型预测控制误差补偿策略[J].电力电子技术.2018

[7].于晓文,杨辉,郝丽娜.基于改进J-A模型的气动肌肉迟滞建模及其补偿控制[J].液压与气动.2018

[8].王婷,张昆峰,武飞.基于模型的舵机非线性因素补偿控制研究[J].航空兵器.2018

[9].钟志宏,方晓春,林飞,杨中平.基于内置式永磁同步电机单电流环弱磁控制的模型补偿式自抗扰控制器设计[C].Proceedingsofthe3rdInternationalConferenceonElectricalandInformationTechnologiesforRailTransportation2017(EITRT2017).2017

[10].程靖,陈力,梁建勋.空间机器人双臂捕获航天器后基于模型误差补偿的辅助对接控制[C].第十届全国多体动力学与控制暨第五届全国航天动力学与控制学术会议论文摘要集.2017

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